ABB FPR3319101R1082

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 进入新世纪以来，城市人口增加，各行各业发展迅速，供水人口和供水面积不断增加，而在改革开放前修建的供水厂仍然保持着人工值守，手工操作的现状，其安全及稳定供水都达不到现在的需要。基于以上原因，老供水设备需要进行自动化改造。老供水设备需要进行改造的原因有：①管理效率偏低；②供水设备需要有人看守，一般实行三班倒，大量费用用于人工；③上级不能随时掌握供水设备的运行情况，设备隐患不能及时发现。而PLC(可编程控制器)是实现自动化改造的关键，所有的自动化控制内容都由控制器编程实现。对于滤池来说，采取集中、单独控制器共同工作的方式来降低控制器故障的风险性，这是滤池控制系统自动化发展的一种趋势。

1  PLC可编程控制器概况

PLC(可编程控制器)是在传统的顺序控制器的基础上引入了通讯技术、微电子技术、自动控制技术和计算机技术而形成的一代新型工业控制装置，有取代计数继电器、记时、执行逻辑等顺序控制功能，建立柔性的远程控制系统口。国际电工委员会(IEC)对PLC的规定是：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。PLC是采取顺序扫描，不断循环的方式进行工作的，即在PLC运行时，PLC根据用户按控制要求编好并存放于用户程序存储器中的程序，按指令步序号或地址号作周期性循环扫描，如无跳转指令，则从第一条指令开始逐条顺序执行用户程序，直至程序结束，然后重新返回第一条指令，开始下一轮扫描，在每一次扫描过程中，还要完成对输入信号的采样和对输出状态的刷新等工作。PLC的一个扫描周期必须经过输入采样，程序执行和输出刷新三个阶段及其他一些辅助阶段，其中的输入采样和输出刷新在有的场合也称之为I/O刷新。

2  改造方案

以广西某水厂为例：该水厂有一个进水泵房、一个送水泵房。作为改革开放时期修建的供水设备，自动化水平相对较低，人员须在各生产工艺段的设备周围手动控制。供水厂中的供水设备需要进行自动化系统升级改造，做以下改进：对于进水泵和送水泵上安装的真空泵、手动阀、电动阀等需同时启动的设备，安装PLC设备对其实行远程控制，以减少操作设备的复杂性，保证人员的安全。而对于水泵电机的各点工作温度数据的采集采用分级控制模式，本系统的主控站是中控室(调度室)，本地子控制站就是泵房现场。操作员站实时监控全厂的生产运行状况所使用的是中控室两台互为冗余的操作员级的上位机，可自动控制或手动供水设备；为了使系统在最佳的状态下运行，使用一台监控上位机作为工程师管理员站，以便及时修改生产运行的控制程序和重要数据等。

3  流程

3.1进水泵房调度的具体流程

为保证进水压力的稳定，进水泵房需设定不同规格的供水设备的启动顺序以及停止顺序，并保证一定的延迟时间。对于一级泵站来说，若出水量超过在用斜管沉淀池的最大负荷量时，则减少l台潜水泵的运行。为了保证斜管沉淀池的出水水质：减少运行供水设备时，以运行累计台时多的供水设备投入运行；每次增开供水设备时，则以运行累计台时少的供水设备投入运行。要保证供水设备不能频繁开关，与此同时也要保持清水池经常处于较高的水位。一台供水设备在启动后，要不少于1h的运行时间。目前，供水厂控制中心为进一步实现自动化控制。在下达开启设备的指令后，最先做的是确定清水池水位高低，进一步决定是否有启动真空泵的必要。当水位未达到规定值，则打开与之相对应的抽气电磁阀，开启真空泵；若水位高于规定值，供水设备直接启动，打开与之对应的出水电动蝶阀。如果引水成功，真空信号发生器会发出信号，这时需要关闭电磁阀，启动水泵，并打开与之相对应的出水电动蝶阀。如果供水设备没有按规定流程启动，机器就会报警。供水设备的电机发生故障，运行系统会自动停泵，并及时发出故障信号。为保证整个系统的正常运行，备用供水设备会自动投入运行。供水设备在运行之后，紧接着启动加药间“RTU”程序。关泵指令下达后，按照规程，先关闭对应出水电动蝶阀，供水设备再停止运转。